Božji oklop: tehnologije za obećavajuće osobne oklope

Sadržaj:

Božji oklop: tehnologije za obećavajuće osobne oklope
Božji oklop: tehnologije za obećavajuće osobne oklope

Video: Božji oklop: tehnologije za obećavajuće osobne oklope

Video: Božji oklop: tehnologije za obećavajuće osobne oklope
Video: Бог говорит: I Will Shake The Nations | Дерек Принс с субтитрами 2024, Ožujak
Anonim
Slika
Slika

Najvažniji zadatak koji rješava obećavajuće malokalibarsko oružje koje se razvija u okviru američkog programa NGSW trebalo bi biti osiguranje zajamčenog prodora modernog i naprednog oklopa razvijenog u vodećim svjetskim laboratorijima naoružanja. Prije nego što se vratimo problemu razvoja "mača", obećavajućeg lakog naoružanja sposobnog za učinkovito suprotstavljanje američkom oružju razvijenom u okviru programa NGSW, bilo bi poželjno upoznati se sa "štitom" - tehnologijama za stvaranje obećavajućih osobnih oklopa (NIB)).

Postoji mišljenje da je problem prodora NIB-a namjeran, jer ako metak pogodi neprijatelja, on će ili biti toliko ozlijeđen da neće moći nastaviti aktivno sudjelovati u neprijateljstvima, ili će pogodak morati biti u dijelu tijela koji nije zaštićen elementima oklopa. Sudeći prema programu NGSW, oružane snage SAD-a ne smatraju ovaj problem pretjeranim. Problem je u tome što je stopa poboljšanja obećavajućeg NIB -a trenutno znatno ispred stope poboljšanja malokalibarskog naoružanja. A oružane snage SAD -a samo pokušavaju napraviti iskorak u smjeru radikalnog poboljšanja karakteristika malog oružja, pitanje je hoće li uspjeti?

Postoje dva glavna načina za povećanje proboja oklopa streljiva - povećanje njegove kinetičke energije i optimiziranje oblika i materijala streljiva / jezgre streljiva (naravno, ne govorimo o eksplozivnom, kumulativnom ili otrovnom streljivu). I tu zapravo dolazimo do određene granice. Metak ili jezgra za njega izrađeni su od legura keramike visoke tvrdoće i dovoljno velike gustoće (za povećanje mase), mogu se učiniti tvrđima i jačima, jedva gušćima. Povećanje mase metka povećanjem njegovih dimenzija također je praktički nemoguće u prihvatljivim dimenzijama ručnog lakog naoružanja. Ostaje povećanje brzine metka, na primjer, do hiperzvučnog, ali u ovom slučaju programeri se suočavaju s ogromnim poteškoćama, u obliku nedostatka potrebnih pogonskih goriva, iznimno brzog trošenja cijevi i velikog trzanja koje djeluje na strijelac. U međuvremenu, poboljšanje NIB -a ide mnogo intenzivnije.

Materijali (uredi)

Od svog početka, osobni pancir prešao je dug put od čeličnih kirasa i ploča do modernih pancira izrađenih od aramidne tkanine s umetcima od polietilena velike gustoće iznimne molekularne mase (UHMWPE) i bor-karbida.

Božji oklop: tehnologije za obećavajuće osobne oklope
Božji oklop: tehnologije za obećavajuće osobne oklope
Slika
Slika

NIB se poboljšava u područjima traženja novih materijala, stvarajući kompozitne i metal-keramičke oklopne elemente, optimizirajući oblik i strukturu NIB elemenata, uključujući mikro i nano razmjere, što će učinkovito raspršiti energiju metaka i fragmenata. U izradi su i egzotičnija rješenja, poput "tekućeg oklopa" na bazi ne-njutnovskih tekućina.

Najočitiji način je poboljšati tradicionalni dizajn oklopa pojačavajući ih umetcima od obećavajućih kompozitnih i keramičkih materijala. Trenutno je većina NIB-a opremljena umetcima od čelika ojačanog toplinom, titanijevim ili silicijevim karbidom, no postupno ih zamjenjuju oklopnim elementima od bor-karbida, koji imaju manju težinu i znatno veći otpor.

Slika
Slika
Slika
Slika

Struktura

Drugi smjer za poboljšanje NIB -a je potraga za optimalnom strukturom postavljanja oklopnih elemenata, koja bi, s jedne strane, trebala pokriti najveću površinu tijela borca, a s druge strane ne bi trebala ograničavati njegovu pokret. Kao primjer, iako ne posve uspješan, ali zanimljiv razvoj, može se navesti oklop za tijelo Dragon Skin, koji je dizajnirala i proizvela američka tvrtka Pinnacle Armor. Oklop za tijelo "Dragon Skin" ima ljuskavi raspored elemenata oklopa.

Slika
Slika

Lijepljeni diskovi od silicijevog karbida promjera 50 mm i debljine 6,4 mm pružaju udobnost nošenja ovog NIB -a zbog određene fleksibilnosti dizajna i istodobno dovoljno velike površine zaštićene površine. Ovaj dizajn također pruža otpor ponovljenim pogocima metaka ispaljenih iz malokalibarskog oružja iz neposredne blizine - "Zmajeva koža" može izdržati do 40 pogodaka iz automata Heckler & Koch MP5, puške M16 ili jurišne puške Kalašnjikov (samo je pitanje koliko od kojih i koje patrone?).

Nedostatak oklopljenog oklopa "ljuskavi" raspored oklopnih elemenata je gotovo potpuni nedostatak zaštite vojnika od ozljeda izvan barijere, što dovodi do ozbiljnih ozljeda ili smrti vojnika čak i bez prodiranja u NIB, uslijed čega oklop ovog tipa nije prošao testove američke vojske. Ipak, koriste ih neke specijalne snage i posebne službe Sjedinjenih Država.

Slična "ljuskava" shema implementirana je u sovjetski oklop ZhZL-74 dizajniran za ekstremnu zaštitu od hladnog oružja, u kojem su oklopni elementi-diskovi promjera 50 mm i debljine 2 mm izrađeni od legure aluminija ABT-101 rabljeno.

Slika
Slika

Unatoč nedostacima NIB-ove "Zmajeve kože", ljuskavi raspored oklopnih elemenata može se koristiti u kombinaciji s drugim vrstama oklopne zaštite i elementima koji apsorbiraju udarce kako bi se smanjio utjecaj metaka i ulomaka izvan barijere.

Znanstvenici sa američkog sveučilišta Rice razvili su neobičnu strukturu koja omogućuje objektu da učinkovitije apsorbira kinetičku energiju od monolitnog objekta iz iste sirovine. Temelj znanstvenog rada bilo je proučavanje svojstava pleksusa ugljikovih nanocijevi, koje imaju iznimno veliku gustoću zbog posebnog rasporeda niti, sa šupljinama na atomskoj razini, što im omogućuje da s visokom učinkovitošću apsorbiraju energiju kada sudar s drugim predmetima. Budući da još nije moguće u potpunosti reproducirati takvu strukturu na nanoskali u industrijskim razmjerima, odlučeno je da se ta struktura ponovi u makro veličinama. Znanstvenici su koristili polimerna vlakna koja se mogu ispisati na 3D pisaču, ali raspoređena u istom sustavu kao i nanocijevi, a završila su s kockama velike čvrstoće i stišljivosti.

Slika
Slika

Kako bi provjerili učinkovitost strukture, znanstvenici su od istog materijala, ali monolitnog, stvorili drugi objekt, a u svaki je ispaljen metak. U prvom slučaju metak se zaustavio već na drugom sloju, a u drugom je otišao znatno dublje i nanio štetu cijeloj kocki - ostao je netaknut, ali prekriven pukotinama. Plastična kocka posebne strukture također je stavljena pod pritisak kako bi ispitala svoju čvrstoću pod pritiskom. Tijekom pokusa, objekt se smanjio najmanje dva puta, ali njegov integritet nije narušen.

Metalna pjena

Govoreći o materijalima čija su svojstva uvelike određena strukturom, ne može se ne spomenuti razvoj na području pjenastog metala - metala ili kompozitne metalne pjene. Pjenasti metal može se stvoriti na bazi aluminija, čelika, titana, drugih metala ili njihovih legura.

Slika
Slika

Stručnjaci sa Sveučilišta Sjeverna Karolina (SAD) razvili su metal od čelične pjene s čeličnom matricom, zatvarajući ga između gornjeg keramičkog sloja i tankog donjeg sloja aluminija. Pjenasti metal debljine manje od 2,5 cm zaustavlja oklopne metke od 7, 62 mm, nakon čega na stražnjoj površini ostaje rupa manja od 8 mm.

Između ostalog, pjenasta ploča učinkovito smanjuje učinke X-zraka, gama i neutronskog zračenja, a također štiti od vatre i topline dvostruko bolje od konvencionalnog metala.

Drugi materijal šuplje strukture je ultralaki oblik pjene, koji su stvorili HRL Laboratories zajedno s Boeingom. Novi materijal je sto puta lakši od polistirena - čini 99,99% zraka, ali ima iznimno veliku krutost. Prema programerima, ako je jaje prekriveno ovim materijalom, a ono padne s visine od 25 katova, neće se slomiti. Dobivena pjena je toliko lagana da može ležati na maslačku.

Slika
Slika

Prototip koristi međusobno povezane šuplje cijevi od nikla čiji je raspored sličan građi ljudskih kostiju, što omogućuje materijalu da apsorbira puno energije. Svaka cijev ima debljinu stijenke od oko 100 nanometara. Umjesto nikla, u budućnosti se mogu koristiti drugi metali i legure.

Ovaj materijal ili njegov analog, kao i gore spomenuti strukturirani polimerni materijal, mogu se smatrati upotrebom u obećavajućim NIB-ovima kao elementi lagane i izdržljive potpore koja apsorbira udarce, dizajnirane da minimiziraju oštećenja tijela mecima iza barijere.

Nanotehnologija

Jedan od najperspektivnijih materijala, za koji se predviđa da će se naširoko koristiti u raznim industrijama 21. stoljeća, je grafen, dvodimenzionalna alotropna modifikacija ugljika koju stvara sloj ugljikovih atoma debljine jednog atoma. Španjolski stručnjaci razvijaju oklop na bazi grafena. Razvoj grafenskog oklopa započeo je početkom 2000 -ih. Rezultati istraživanja smatraju se obećavajućim, u rujnu 2018. programeri su prešli na praktične testove. Projekt financira Europska obrambena agencija i trenutno je u tijeku, uz sudjelovanje stručnjaka iz britanske tvrtke Cambridge Nanomaterials Technology.

Slika
Slika

Slični su radovi u tijeku u Sjedinjenim Državama, osobito na Sveučilištu Rice i Sveučilištu u New Yorku, gdje su provedeni pokusi bombardiranja grafenskih ploča čvrstim predmetima. Očekuje se da će grafenski oklop biti znatno jači od kevlara te će se za najbolje rezultate kombinirati s keramičkim oklopom. Najveći izazov je proizvodnja grafena u industrijskim količinama. No, s obzirom na potencijal ovog materijala u raznim industrijama, nema sumnje da će se pronaći rješenje. Prema insajderskim podacima koji su se na stranicama specijaliziranih medija pojavili u prosincu 2019. godine, Huawei planira lansirati pametni telefon P40 s grafenskom baterijom (s grafenskim elektrodama) na tržište početkom 2020. godine, što može ukazivati na značajan napredak u industrijskoj proizvodnji grafena.

Krajem 2007. godine izraelski znanstvenici stvorili su samoliječni materijal na bazi nanočestica disulfida volframa (soli metala volframa i kiseline sumporovodika). Nanočestice disulfida volframa slojevite su fulerenske ili nanotubularne formacije. Nanotubuleni posjeduju rekordne mehaničke karakteristike koje su u osnovi nedostižne za druge materijale, nevjerojatnu fleksibilnost i čvrstoću, koja je na granici čvrstoće kovalentnih kemijskih veza.

Slika
Slika

Moguće je da će u budućnosti neprobojni prsluci ispunjeni ovim materijalom po karakteristikama nadmašiti sve ostale postojeće i obećavajuće NIB modele. Trenutno je razvoj NIB -a na bazi nanocijevi disulfida volframa u fazi laboratorijskog istraživanja zbog visokih troškova sinteze polaznog materijala. Ipak, određena međunarodna tvrtka već patentiranom tehnologijom proizvodi nanočestice disframa volframa i molibdena u količini od mnogo kilograma godišnje.

Velika britanska obrambena tvrtka, Bae Systems, razvija oklop napunjen gelom. U pancirkama napunjenim gelom trebalo bi impregnirati aramidno vlakno ne-njutnovskom tekućinom koja ima svojstvo da se odmah stvrdne nakon udarca. Smatra se da je "tekući oklop" jedno od najperspektivnijih područja za razvoj perspektivnog NIB -a. Takvi se radovi izvode u Rusiji u vezi s obećavajućim kompletom opreme za vojnike "Ratnik-3".

Slika
Slika

Stoga se može zaključiti da se obećavajući NIB -i planiraju stvoriti korištenjem najnovijih tehnologija na čelu tehnološkog napretka. Ako govorimo o malokalibarskom oružju, ovdje se ne primjećuje takav tehnološki nered. Što je razlog tome, nedostatak potreba ili konzervativizam industrije naoružanja?

Mnogi projekti obećavajućih NIB-a zasigurno će se zaustaviti, no neki od njih će zasigurno "pucati", a moguće je i da će sve malokalibarsko oružje 20. stoljeća zastarjeti, baš kao što su lukovi, samostreli i malokalibarsko malo oružje u svoje vrijeme zastarjeli. Osim toga, oklop za tijelo nije jedini važan dio opreme za borca koji mu može radikalno povećati opstanak u borbi.

Preporučeni: